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超分子的相互作用を利用した環状高分子を効率的かつ簡便に合成する手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19066
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

小林 裕一郎  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (10739676)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード環状高分子 / ポリロタキサン / シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / 末端連結 / 超分子 / ロタキサン / 高分子 / 環状分子
研究開始時の研究の概要

環状高分子は線状高分子とは異なる性質を示すことが知られており、幅広い分野への応用の可能性を有するにも関わらず、効率的合成法が確立されていないため、社会実装は実現されていない。本研究では、環状高分子合成において超分子という分子間が弱い相互作用により自己集合するという概念を導入することで、これまで困難であった高濃度での環状高分子合成法を開発することを目的とする。

研究成果の概要

本研究では、擬ポリロタキサン(pPRxs)を使用して、高濃度の高分子水溶液から環状高分子を合成する新しい方法論を開発した。環状高分子は、環状分子の空洞部に線状高分子を貫通させてpPRxを形成し、その後、pPRx内の線状高分子の末端間を連結することで得た。pPRxを用いた我々の方法では、従来の環状高分子合成では困難な濃度で環状高分子を合成することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

環状高分子は線状高分子と異なる粘度や熱特性を持つことが知られており、環状高分子材料の開発が期待されている。しかしながら、環状高分子は線状高分子末端間を連結することで合成されることが一般的であり、線状高分子末端間を連結するには低分子で合成する必要があるため、大量合成が困難なため、その材料物性の調査は未だ行われていない。本研究の手法は、環状高分子の大量合成に繋がる手法であるため、環状高分子材料創製と物性調査へ繋がる重要な研究であるため、学術的、社会的意義は高い。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Efficient Synthesis of Cyclic Poly(ethylene glycol)s under High Concentration Conditions by the Assistance of Pseudopolyrotaxane with Cyclodextrin Derivatives2023

    • 著者名/発表者名
      Xiao Chun-Lin、Kobayashi Yuichiro、Tsuji Yoshihiro、Harada Akira、Yamaguchi Hiroyasu
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      巻: 12 号: 11 ページ: 1498-1502

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.3c00527

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular polysulfide polymers cross-linked by metal-ligand interactions2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yuichiro、Kitano Daiki、Nishimura Ryuto、Yamagishi Yuki、Horiguchi Akiyoshi、Yamaguchi Hiroyasu
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 14 号: 21 ページ: 2577-2580

    • DOI

      10.1039/d3py00151b

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Cyclization of Linear Polymer with Pseudopolyrotaxane Assistance2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yoshihiro、Kobayashi Yuichiro、Chunlin Xiao、Harada Akira、Yamaguchi Hiroyasu
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 52 号: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1246/cl.220427

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高効率環状ポリマー合成-シクロデキストリン誘導体との擬ポリロタキサン形成に基づくによる高濃度ポリエチレングリコールの環化反応-2024

    • 著者名/発表者名
      シャオ チュンリン・小林裕一郎・山口浩靖
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 新規硫黄ポリマー合成:超分子硫黄ポリマーや重縮合硫黄ポリマー2023

    • 著者名/発表者名
      小林裕一郎
    • 学会等名
      第72回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超分子錯体による機能性ポリマー材料の開発と超分子硫黄ポリマーの合成2023

    • 著者名/発表者名
      小林裕一郎
    • 学会等名
      2023年度 高分子化学構造・物性相関研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超分子錯体による機能性ポリマー材料の開発と新規硫黄ポリマーの合成2023

    • 著者名/発表者名
      小林裕一郎
    • 学会等名
      粘着研究会 190回例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規硫黄ポリマー合成:超分子硫黄ポリマーや重縮合硫黄ポリマー2023

    • 著者名/発表者名
      小林裕一郎・西村龍人・山口浩靖
    • 学会等名
      第72回ネットワークポリマー討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 超分子錯体による機能性ポリマー材料の開発と新規硫黄ポリマーの合成2023

    • 著者名/発表者名
      小林裕一郎
    • 学会等名
      第188回東海高分子研究会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Sulfur-containing Polymers2023

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kobayashi
    • 学会等名
      Design and preparation of stimuli responsive polymeric materials 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Polysulfide Polymers2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kobayashi・Yuki Yamagishi・Daiki Kitano・Akiyoshi Horiguchi・Ryuto Nishimura・Shun Hashimoto・Akira Harada・Hiroyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 17th Pacific Polymer Conference (PPC17)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子濃厚溶液にγシクロデキストリンを添加することによる高分子末端間反応制御2022

    • 著者名/発表者名
      辻佳弘・小林裕一郎・原田明・山口浩靖
    • 学会等名
      第38回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] γシクロデキストリンの包接現象を利用した高濃度での環状ポリマー合成2022

    • 著者名/発表者名
      辻佳弘・小林裕一郎・原田明・山口浩靖
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 超分子錯体による機能性ポリマー材料の開発と超分子硫黄ポリマーの合成2022

    • 著者名/発表者名
      小林 裕一郎
    • 学会等名
      第68回高分子研究発表会(神戸)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] γシクロデキストリン添加によるポリエチレングリコール誘導体の分子内・分子間反応比率の変化2022

    • 著者名/発表者名
      辻佳弘・小林裕一郎・原田明・山口浩靖
    • 学会等名
      第68回高分子研究発表会(神戸)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 2022年7月 ヤングサイエンティスト講演賞

    • URL

      https://spsj.or.jp/branch/kansai/control/webapp/data_file/html_file/p3-ys-22.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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